Da asporto chiave
- Gli ingegneri hanno escogitato un meccanismo per generare elettricità dai pannelli solari di notte.
- Il sistema cattura la luce infrarossa che fuoriesce dai pannelli di raffreddamento per generare una piccola quantità di elettricità.
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Gli esperti non sono particolarmente entusiasti poiché il sistema non è molto efficiente.
Un pannello solare in grado di generare elettricità anche di notte sembra troppo bello per essere vero, e potrebbe esserlo, nonostante le prove contrarie.
Dai pannelli solari per la produzione di acqua ai nuovi metodi di pulizia, gli scienziati sono sempre alla ricerca di modi per rendere i pannelli solari più efficienti e utili. Di recente, gli ingegneri della Stanford University hanno ideato un generatore termoelettrico che utilizza la luce infrarossa che rimbalza dalla superficie dei pannelli solari per generare una piccola quantità di elettricità, essenzialmente creando elettricità dai pannelli anche di notte. Ma mentre la scienza è valida, è l'economia che potrebbe impedire che questo ottenga una trazione mainstream.
"Dirò che una delle maggiori sfide per le [applicazioni] termoelettriche è la conversione del calore a bassa temperatura, [perché a] temperatura vicina a quella ambiente, le efficienze sono molto, molto basse", ha spiegato il dottor David Ginley, Scienziato capo presso il National Renewable Energy Laboratory (NREL) in un'e-mail a Lifewire. "In questo caso, il problema è che il contenuto di energia è piccolo, e aspettare fino a notte significa che in ogni caso si perde parte dell'[energia] a causa delle radiazioni."
Sia luce
Diretto da Ph. D. candidato Sid Assawaworrarit, i ricercatori hanno dotato il loro generatore termoelettrico di un normale pannello solare e hanno utilizzato l'aggeggio per generare una piccola quantità di elettricità dalla luce infrarossa che fuoriesce dalla superficie dei pannelli solari durante la notte.
Un generatore termoelettrico produce una piccola quantità di elettricità sfruttando la leggera differenza di temperatura tra l'aria ambiente e la superficie di un pannello solare quando è puntato direttamente verso un cielo sereno.
Il Sole dirige un'enorme quantità di energia verso la Terra, ma a parte una parte di essa che è intrappolata dai gas serra, il pianeta invia virtualmente gran parte dell'energia che riceve sotto forma di radiazione infrarossa, in un processo noto come raffreddamento radiativo. Il processo è stato utilizzato nell'antica India e Iran per congelare l'acqua e creare ghiaccio e funziona meglio nelle notti senza nuvole, poiché le nuvole riflettono la luce infrarossa verso il suolo.
Assawaworrarit e il suo team hanno escogitato un nuovo modo per catturare quell'energia mentre lascia il pianeta. Quando il pannello solare si raffredda, i fotoni in fuga trasportano calore, che i ricercatori catturano con il loro generatore termoelettrico per convertirlo in elettricità.
Gli scienziati hanno provato a catturare la luce infrarossa per la prima volta nel 2019, e ora i ricercatori di Stanford sono riusciti a combinare questa tecnologia con i normali pannelli solari per renderla più accessibile ed efficiente.
Proof of Concept
In una notte limpida, il dispositivo testato da Assawaworrarit sul tetto di Stanford genera circa cinquanta milliwatt, o 0,05 watt, per ogni metro quadrato di pannello solare. Al contrario, i pannelli solari possono in genere generare circa 150 watt per metro quadrato durante il giorno. Per mettere i numeri in prospettiva, una piccola lampadina a LED assorbe 18 watt di elettricità.
Cinquanta milliwatt non sono un numero enorme, ma i ricercatori sostengono che i numeri si sommano quando la tecnologia viene applicata su larga scala. Ci sono molte applicazioni in cui questo tipo di energia di notte, per quanto minuscola, potrebbe tornare utile, soprattutto se si considera che una parte significativa della popolazione mondiale non ha ancora accesso all'elettricità 24 ore su 24.
E questo è solo l'inizio. Assawaworrarit ha detto a Interessante Engineering che con un po' di lavoro e in condizioni meteorologiche più favorevoli, i ricercatori potrebbero raddoppiare la quantità di elettricità generata dal loro dispositivo, aggiungendo che il limite teorico è di circa uno o due watt per metro quadrato.
I ricercatori ritengono che il sistema potrebbe essere molto interessante dal punto di vista dei costi se riuscissero a generare fino a un watt per metro quadrato.
Tuttavia, ci sono ancora alcuni modi per fare in modo che il sistema raggiunga quel tipo di efficienza. Allo stato attuale, il dottor Ginley non è impressionato.
Secondo lui, prima che la tecnologia possa essere utilizzata nel mondo reale, qualcuno dovrà fare una buona analisi energetica combinata con una valutazione iniziale tech-to-market. Inoltre, ritiene che il costo dei generatori termoelettrici, rispetto alla loro affidabilità ed efficienza, li renda poco adatti all'uso con le celle solari.
"Il costo del potere incrementale [guadagnato] in questo caso probabilmente non vale il costo", ha affermato il dottor Ginley.
